Нейтронно-физический расчетный код «corner»

04.04.2015 2015 - №01 Физика и техника ядерных реакторов

В.П. Березнев Е.Ф. Селезнев Д.С. Асатрян

https://doi.org/10.26583/npe.2015.1.15

Расчетный код CORNER основан на SN-методе дискретных ординат [1] и PM-приближении сечения рассеяния. Он предназначен для прецизионных детерминистических нейтронно-физических расчетов быстрых реакторов и позволяет решать два типа стационарных задач переноса нейтронов и гамма-квантов в трехмерной гексагональной геометрии: задачи на Keff (однородные) и задачи с источником (неоднородные).

Код реализован на языке Fortran и имеет модульную структуру. Основными модулями являются модуль подготовки нейтронных констант в формате ANISN; геометрический модуль с описанием картограммы активной зоны и типов ТВС, их высотным разбиением и материальным составом; модуль подготовки угловых квадратур; модуль входных данных с параметрами используемых приближений и управляющими параметрами; модуль нейтронно-физического расчета и модуль обработки результатов расчета.

Для аппроксимации пространственной зависимости построена разностная схема DTW (Directional Theta-Weighted) [2], имеющая преимущества по сравнению с широко используемой схемой DD (Diamond Difference) в задачах с грубой пространственной сеткой.

Энергетическая зависимость представлена многогрупповым приближением. Дискретизация угловой переменной осуществляется за счет введения угловых квадратур. Предусмотрена возможность задания квадратурных наборов пользователем.

Используется итерационный процесс решения, включающий в себя внешние итерации по источнику деления и внутренние итерации по источнику рассеяния. Представлены результаты кросс-верификации с расчетным кодом ММК [3], основанным на методе Монте-Карло, на модели активной зоны реактора БН-800.

Ссылки

1. Carlson B. Solution of the Transport Theory Equation by the Sn Method. Los Alamos National Laboratory, 1955.
2. Petrovic B., Haghihat A. New Directional Theta-Weighted Sn Differencing Scheme and its Application to Pressure Vessel Fluence calculations. Radiation Protection and Shielding Topical Meeting. Folmouth, MA, 1996, no. 1, pp.3-10.
3. Блыскавка А.А., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Аннотация программного комплекса MMKKENO. Препринт ГНЦ РФ-ФЭИ – 3145. Обнинск, 2008.
4. Lewis E., Miller Jr.W. Computational Methods of Neutron Transport. La Grange Park, IL: American Nuclear Society. 1993.
5. Longoni G. Advanced quadrature sets and acceleration and preconditioning techniques for the discrete ordinates method in parallel computing environments. PhD thesis. University of Florida, 2004.
6. Rhoades W.A., Engle W.W. A New Weighted Difference Formulation for Discrete Ordinates Calculations. TANS 27, 1977.
7. Sjoden G., Haghighat A. PENTRAN – A 3-D Cartesian parallel SN code with angular, energy, and spatial decomposition. Proc. Join Int. Conf. on Mathematical Methods and Supercomputing for Nuclear Applications, vol. 1, Saratoga Springs. NY, 1997.
8. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программа подготовки констант CONSYST. Описание применения. Препринт ГНЦ РФ-ФЭИ – 2828. Обнинск, ФЭИ, 2000.

реактор на быстрых нейтронах нейтронно-физический расчет метод дискретных ординат гексагональная геометрия разностная схема

Ссылка для цитирования статьи: Березнев В.П., Селезнев Е.Ф., Асатрян Д.С. Нейтронно-физический расчетный код «corner». // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2015. – № 1. – С. 136-143. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2015.1.15 .